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由金剛石的自身特性決定，金剛石刀具的主要特點有高硬度、耐磨損、低膨脹系數、高導熱率、大彈性模量、低摩擦因數、極小刀刃鈍圓半徑和平滑刃口等。高精度天然金剛石刀具主要包括金剛石車刀和金剛石銑刀，廣泛用于毫米級、微米到亞微米、甚至納米級的超精密加工。：
聚晶金剛石（PCD）是由微米尺寸的人造金剛石微粉在高溫高壓條件下燒結而成。自人造金剛石研制成功以來，對聚晶金剛石（PCD）刀具切削性能的研究取得了大量成果， PCD刀具的應用范圍及使用量迅速擴大。 目前，國際上知名的人造金剛石復合片生產商主要有英國De Beers公司、美國GE公司、日本住友 電工株式會社等。
據報道，1995年一季度僅日本的PCD刀具產量即達10.7 萬把。PCD刀具的應用范圍已由初期的車削加工向鉆削、銑削加工擴展。日本一家組織進行的關于超 硬刀具的調查表明：人們選用 PCD刀具的主要考慮因素是基于 PCD 刀具加工后的表面精度、尺寸精度及刀具壽命等優勢。金剛石復合片合成技術也得到了較大發展，De Beers 公司已推出了直徑 74mm、層厚 0.3mm 的聚晶金剛石復合片。
通過對近年來 PCD刀具應用的分析可見，PCD 刀具主要應用于以下2方面 。
1.難加工有色金屬材料的加工：用普通刀具加工難加工有色金 屬材料時，往往產生刀具易磨損、加工效率低等缺陷，而PCD刀具則可 表現出良好的加工性能。如用PCD 刀具可有效加工新型發動機活塞材料——過共晶硅鋁合金（對該材料加工機理的研究已取得突破）。
2.難加工非金屬材料的加工： PCD刀具非常適合對石材、硬質碳、 碳纖維增強塑料（CFRP）、人造板材 等難加工非金屬材料的加工。如華中理工大學 1990 年實現了用 PCD 刀具加工玻璃；目前強化復合地板及其他木基板材（如 MDF）的應用日趨廣泛，用 PCD刀具加工這些材料可有效避免刀具易磨損等缺陷。
